Food-Info.net> Pytania i odpowiedzi > Bezpieczeństwo żywności > Toksyny

Czym są dioksyny i jak dostają się do żywności?

Dioksyny to nie pojedynczy związek chemiczny, ale nazwa całej grupy związków chemicznych zawierających dwa chlorowane pierścienie benzenowe, połączone dwoma mostkami tlenowymi. Nazwa związków pochodzi właśnie od wiązań tlenowych (di=2, oxo = wiązanie tlenowe). Dioksyną, która szczególnie ostatnio cieszy się niechlubną sławą jest 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioksyna (TCDD). Cząsteczka TCDD jest zupełnie płaska (zobacz strukturę przestrzenną): pierścienie benzenowe są uwidocznione na szaro; 4 atomy chloru (zielone) są przyłączone symetrycznie do pierścieni benzenowych, atomy tlenu są zaznaczone kolorem czerwonym.

Liczba atomów chloru może się różnić, co jest powodem istnienia dużej i zróżnicowanej grupy dioksyn.

Dioksyny powstają na drodze ogrzewania związków chloru w warunkach niskiej podaży tlenu. Większość dioksyn jest tworzonych poprzez spalanie związków organicznych w obecności chloru (np. pochodzącego z soli kuchennej), w warunkach ograniczonej dostępności tlenu. Łatwość powstawania dioksyn doprowadziła do „kryzysu dioksynowego” kilka lat temu, spowodowanego wypasem krów w pobliżu pieców do spalania odpadów. Dioksyny nie są wytwarzane w środowisku przy odpowiednim natlenianiu i stosowaniu prawidłowej temperatury spalania. Dioksyny mogą być naturalnie produkowane przez grzyby powodujące białą zgniliznę, czyli rodzaj pleśni porastających martwe części drzew, tworzących białe kolonie. W tym przypadku, dioksyny są tworzone z lignin. Co więcej, dioksyny mogą powstawać w trakcie spalania drewna, np. w kominku, czy podczas pożaru lasu, gdy cyrkulacja powietrza jest ograniczona.

Dioksyny mogą trafić do środowiska na różne sposoby. Promieniowanie słoneczne oraz działalność pleśni w glebie powoduje powolny rozkład dioksyn, jednak tempo tego procesu jest na tyle ograniczone, że dioksyny długo pozostają w środowisku.
Dioksyny nie rozpuszczają się w wodzie, za to są dobrze rozpuszczalne w tłuszczach. Dioksyny mogą być przenoszone na cząsteczkach kurzu i osiadać na roślinach, np. na trawie. Krowy wypasane na łąkach, jedząc skażoną trawę wprowadzają dioksyny do organizmu, które są następnie gromadzone w tkance tłuszczowej. Analogiczna sytuacja dotyczy ludzi. Dioksyny są wprowadzane do organizmu wraz z pożywieniem i mogą w nim pozostać przez długi czas. Podobnie, jak w przypadku bydła, dioksyny głównie wydostają się z organizmu wraz z mlekiem matki. Z tego względu, mleko ludzkie zawiera niewielkie ilości dioksyn.
Niewielkie ilości dioksyn zawiera tkanka tłuszczowa niemal wszystkich zwierząt. Natomiast tłuszcze roślinne w zasadzie nie zawierają dioksyn. Zazwyczaj, zawartość dioksyn w organizmie znajduje się poniżej maksymalnej dopuszczalnej dawki.

Rycina przedstawia wartości liczbowe mieszaniny wszystkich typów dioksyn w pikogramach (pg) na dobę jako “równoważnik toksynowy “.

Dioksyny mogą pojawić się w żywności we względnie dużych ilościach na skutek wypadków przemysłowych (Seveso) lub na skutek zanieczyszczeń związkami chemicznymi (jak np. wypadek w Belgii). Ponieważ dioksyny trudno się rozkładają, mogą rozprzestrzeniać się na inne produkty.

Dioksyny są uważane za związki bardzo toksyczne. Są jednymi z najbardziej toksycznych związków wytworzonych przez człowieka. Istnieją jednak substancje pochodzenia naturalnego, które są bardziej toksyczne od dioksyn, patrz tabela poniżej:

LD 50 dla szczura/myszy/świnki morskiej w µg (=1/1000mg) na kg masy ciała

Tabela przedstawia masę spożytej substancji na kg masy ciała, po spożyciu której połowa badanych zwierząt zmarła (LD50 – dawka śmiertelna dla 50% zwierząt).

Botulina (substancja odpowiedzialna za zatrucia jadem kiełbasianym) jest związkiem najbardziej toksycznym o LD50 – 0,00003 µg na kg masy ciała. Dla człowieka o masie 70 kg, dawka trująca to 0,0000021 mg! W tym samym przypadku, dawka obliczona dla dioksyn wynosi 0,07 mg, a dla cyjanku 70 mg.

Pomimo, że dioksyny są bardzo toksyczne, mechanizm ich toksyczność jest w praktyce trudny do zdefiniowania, ponieważ dioksyny mogą oddziaływać na kilka miejsc związanych z metabolizmem człowieka. Obecnie, nie zidentyfikowano żadnej jednostki chorobowej w sposób bezpośredni związanej z dioksynami. Jedynie trądzik chlorowy jest bezpośrednio związany z dioksynami, a precyzyjniej z obecnością wiązań chlorowych. Trądzik chlorowy nie jest niebezpieczny, ale może być bardzo uciążliwy.

Dioksyny zostały zidentyfikowane w kilku testach jako potencjalne mutageny i kancerogeny, działając nawet w niewielkich dawkach, jednakże, podobnie, jak w przypadku większości kancerogennych substancji, związek przyczynowy (odpowiedzialny za powstawanie raka) nie został dowiedziony. Niezwykle rzadko udaje się wskazać dokładną przyczynę raka, ponieważ proces rozwoju nowotworu trwa dość długo. Dlatego substancje, które powodują nowotwory w testach na zwierzętach są nazywane „potencjalnie mogącymi powodować nowotwór”, tak jak dioksyny.

Dioksyny mogą także być przyczyną innych dolegliwości, jednakże fakt, że są niebezpieczne dla zwierząt laboratoryjnych nie oznacza, że wywołują ten sam efekt u ludzi. Ogólnie jednak, dioksyny uważa się za „potencjalne zagrożenie” dla ludzi.

Problematyczny jest fakt, że dioksyny są znajdowane w żywności w małych ilościach. Taka sytuacja może doprowadzić do chronicznej ekspozycji organizmu, a to w konsekwencji może doprowadzić do długotrwałych problemów zdrowotnych. Właśnie z tego względu, trudno jest wskazać bezpośredni związek przyczynowy (działanie dioksyn a wystąpienie choroby w organizmie). Substancje o tym charakterze określa się mianem stanowiących „potencjalne zagrożenie”. Aby uniknąć jakiegokolwiek spożycia dioksyn, należy podejmować odpowiednie środki ostrożności. Bezpośredni związek przyczynowy może zostać wykazany w przypadkach, gdy dioksyny występują w postaci wolnej w dużej ilości (Seveso 1980). Bardzo prawdopodobnymi skutkami było występowanie trądziku chlorowego i śnięcie owiec na skutek uszkodzeń wątroby.